| 研究課題/領域番号 |
14340136
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
気象・海洋物理・陸水学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
日比谷 紀之 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80192714)
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| 研究分担者 |
羽角 博康 東京大学, 気候システム研究センター, 助手 (40311641)
磯田 豊 北海道大学, 大学院・水産科学研究科, 助教授 (10193393)
吉田 次郎 東京海洋大学, 海洋科学部, 教授 (30174931)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
16,900千円 (直接経費: 16,900千円)
2003年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
2002年度: 10,800千円 (直接経費: 10,800千円)
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| キーワード | 乱流拡散係数 / 緯度依存性 / 深層海洋大循環モデル / 内部潮汐波 / 内部波スペクトル / エネルギーカスケード / 近慣性流シアー / 投棄式流速系 / 投棄式流速計 / 乱流拡散 / 海洋深層 / 流速シアー / パラメタリゼーション / 慣性周波数 |
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| 研究概要 |
まず、深層海洋大循環モデルの高精度化に不可欠となる乱流拡散係数のグローバルなマッピングを目指して、投棄式流速計(XCP)による水平流速の鉛直シアー構造の観測を、北太平洋から、北大西洋、南インド洋、さらには、南太平洋にまで展開した。すなわち、各大洋において、航走中の観測船からXCPを海洋中に次々と投入することによって、深さ約2000mまでの鉛直シアー構造を広範囲にわたって観測し、得られた鉛直10mスケールのシアー強度をGregg(1989)のパラメタリゼーションの式に代入することで深層における乱流拡散係数のマッピングを行った。その結果、「深層での乱流拡散係数が緯度30°をはさんで急変する」という顕著な緯度依存性をもつことなど、これまで全く予想されていなかった興味深い観測事実を明らかにすることができた。
次に、現在までに集積したこれらの乱流観測値を、その主要なエネルギー源である内部潮汐波エネルギーの計算値と関連づけることで、各緯度・経度の内部潮汐波エネルギーの値から、その場の鉛直乱流拡散係数を予報する実験式を作成した。さらに、この実験式に、現実的な海底地形、密度成層、潮汐流を考慮した高精度の数値実験から得た内部潮汐波エネルギーの空間分布の情報を代入することによって、深海における鉛直乱流拡散係数のグローバルなマッピングを行った。その結果、鉛直乱流拡散の強い海域(乱流のホットスポット)が、緯度30°より赤道側の海嶺や海山の近傍に局在している様子を明瞭に再現することができた。
今後は、こうして明らかにされた鉛直乱流拡散係数のグローバルな空間分布を深層海洋大循環モデルに組み込んで数値実験を行い、従来型のパラメタリゼーションを組み込んだ結果と比較することによって、本研究の成果を確認していく予定である。
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